Skrivnost kopanja zadnje strani lune, Chang'e 6 so uporabili katero lasersko tehnologijo?

3. maja je bil Chang'e 6 uspešno izstreljen, s čimer se je začelo prvo povratno potovanje človeštva za vzorčenje s hrbtne strani Lune.
Kmalu bo pristal na zadnji strani lune na južnem tečaju - "kopanje" bazena Aitken, zbiranje različnih geografskih območij, vzorcev starosti lune, vrnjenih na Zemljo za poglobljeno študijo.
Trenutno je Chang'e 6 uspešno zaključil ključni korak "zaviranja v bližini lune" (tj. "zaviranja v vesolju") in uspešno vstopil v krožno lunino orbito.
Omeniti velja, da je imela laserska tehnologija pri tej misiji ključno vlogo.
Kateri laserski instrumenti in tehnologije so bili uporabljeni?
Poleg samega detektorja (ki vsebuje več ključnih laserskih optičnih instrumentov) je misija Chang'e 6 nosila tudi tovor in satelitske programe iz štirih držav, vključno s francoskim detektorjem plina radona, detektorjem negativnih ionov ESA, italijanskim laserskim kotnim reflektorjem in pakistansko Cube Zvezda. Med njimi še posebej pade v oči MoonLIGHT, laserski kotni reflektor italijanskega INFN.
(1) Italija INFN-jev laserski kotni reflektor MoonLIGHT
Laserski kotni reflektor, ki ga bo Chang'e 6 postavil na zadnjo stran Lune, se uporablja za zagotavljanje natančnih navigacijskih storitev za satelite, ki krožijo okoli Lune. Reflektor je "MoonLIGHT" iz INFN - Nacionalnega inštituta za jedrsko fiziko, Italija, ki lahko pomaga satelitom izračunati natančne razdalje in zajeti orbite za izboljšanje natančnosti pristanka.
Lasersko določanje razdalje (LR) je tehnika, ki se uporablja za natančno merjenje razdalje med lasersko zemeljsko postajo in optično tarčo (Cube Corner Retroreflector, CCR).
Že leta 1969 je ameriški Apollo 11 na Luno postavil prvi laserski reflektor, ki je natančno določil razdaljo med Zemljo in Luno. Posledično je postala mogoča izvedba meritev Lunarnega laserskega določanja razdalje (LLR). Samo pet držav na svetu, vključno z našo, ima tehnično možnost z laserjem natančno izmeriti razdaljo med Zemljo in Luno. Po statističnih podatkih je človeštvo v zadnjem stoletju na Luno postavilo skupno pet laserskih reflektorjev.
V zadnjih letih so se laserske zemeljske postaje znatno izboljšale, vendar še vedno obstajajo omejitve, ki jih nalagajo lunine vibracije in tako naprej. Da bi dosegli natančnejše meritve LLR, je bil razvit projekt MoonLIGHT, visoko natančen testni laserski instrument. MoonLIGHT ima novo generacijo kompaktne zasnove s premerom zrcalne površine 100 mm, kar izboljša natančnost merjenja na milimetre. V prihodnosti bo z MoonLIGHT na voljo en sam velik CCR za zmanjšanje učinkov vibracij.
Poleg tega MoonLIGHT sta januarja letos lunarni pristajalnik United Launch Alliance (ULA) "Peregrine Falcon", ki nosi niz laserskih reflektorjev (Laser-Reflecting Array, imenovan LRA), in NASA Mars Exploration "The Laser- Zelo zanimiva sta tudi Reflecting Array (LRA) na krovu lunarnega pristanišča Falcon in Laser-Reflecting Array (LaRA) Nasinega Mars Exploration Program (MEP).
(2) Več ključnih laserskih in optičnih instrumentov Šanghajskega inštituta za tehnologijo in fiziko (SITP)
Sporočeno je, da je Chang'e 6 lunarni mineralni spektralni analizator, laserski senzibilizator za merjenje razdalje in hitrosti ter laserski senzibilizator za tridimenzionalne slike, ki ga je razvil Šanghajski inštitut za tehnologijo in fiziko Kitajske akademije znanosti, prav tako vzletel s sondo.
Glede na uradno spletno mesto Šanghajskega inštituta za tehnologijo in fiziko Kitajske akademije znanosti:
- Lunarni mineralni spektralni analizator je ena od uporabnih obremenitev detektorja, ki bo izvajal spektralno detekcijo in analiziral porazdelitev mineralne sestave območja pristajalnega vzorca na lunini površini;
- Laserski senzor za merjenje razdalje in hitrosti, ki bo zagotavljal informacije o razdalji in hitrosti na dolge razdalje, ko bo sonda pristala na površini Lune, je pomemben samostojni stroj v podsistemu za nadzor položaja (GNC);
- Senzibilizator laserskega 3D-slikovanja uporablja sredstva za slikanje s hitrim laserskim skeniranjem za zaznavanje topografije in geomorfologije luninega površja, kar omogoča pristajalni napravi, da se v realnem času izogne ​​oviram in zagotovi natančne 3D-slike območja pristanka na luni, ko sonda lebdi.
V 21. stoletju, ko je Kitajska začela projekt raziskovanja lune Chang'e, je bila predstavljena zamisel o uporabi laserjev za merjenje topografije lunine površine v treh dimenzijah. Šanghajski inštitut za tehnologijo je specializiran za raziskave infrardeče fizike in optoelektronske tehnologije, zadnje stoletje v zračni platformi za uresničitev laserja kot sredstva za tridimenzionalne meritve površine, od "Chang'e I" se je začel razvoj vesoljske aktivne fotoelektrične obremenitve ekipa je začela prehajati v vesoljsko misijo, ko se je veliko članov spremenilo v spektroskopsko tehnologijo, kot je izvor.
Poleg tega je Šanghajski inštitut za silikatno tehnologijo Kitajske akademije znanosti razvil vrsto "čarobnih kož" in ključnih materialov za "šest deklet", ki so prav tako pritegnili pozornost, vključno s kristali telurijevega dioksida za infrardeči slikovni spektrometer Lunarni rover Chang'e 6 in toplotni kontrolni premazi za detektor. V infrardečem upodabljajočem spektrometru luninega roverja Chang'e 6 so veliki kristali telur-dioksida ključni materiali za doseganje velikega vidnega polja, visoke prostorske in spektralne ločljivosti, njegovi veliki kristali telur-dioksida pa imajo odlične akusto-optične lastnosti. so zagotovili dokončanje tega ključnega gradiva v predvidenem roku.
Kakšne čudeže bo Chang'e 6 ustvaril tokrat?
Uspešna izstrelitev sonde Chang'e 6 pomeni še en velik preboj v kitajski vesoljski industriji!
Po izstrelitvi v orbito bo "Šest deklet" opravilo približno 53-dnevni let, kot je bilo načrtovano, v katerem bo šlo skozi faze prenosa Zemlja-Luna, zaviranja blizu Lune, kroženja, pristanka in spuščanja, dela na površini Lune. , vzpon na lunino površino, srečanje in pristajanje ter prenos vzorcev, obkroženje in čakanje, prenos luna-zemlja ter ponovni vstop in vrnitev.
Vzorčenje hrbtne strani lune je čudež samo po sebi. Teren na hrbtni strani Lune je bolj razgiban kot na sprednji strani, kar otežuje pristanek na hrbtni strani Lune, to težavo pa na zadnji strani Lune še poveča problem komunikacije Zemlja-Luna.
Največja težava je morda v realizaciji natančnega priklopa: kombinacijo pristajalnik-vzponnik je treba združiti s kombinacijo orbiter-povratnik, ki ima možnost, da se obrne proti sprednjemu delu Lune v krožni orbiti, kar zemeljski postaji omogoča, da izmeri trajektorijo in komunicira z njim, vendar prvi nima podpore nobene zemeljske postaje na površju Lune in lahko komunicira le z Magpie Bridge 2.
Večsto stopinjska temperaturna razlika med dnevom in nočjo na Luni prinaša tudi veliko preizkušnjo za normalno delovanje različnih instrumentov. Iz tega razloga je Šanghajski inštitut za silikate razvil več kot 10 vrst anorganskih premazov za nadzor temperature in ti "premazi za nadzor temperature" se uporabljajo za mehanizem panoramske kamere, pristajalnik, zaščitni valj motorja, zbiralnik lunarne nočne temperature pristajalnika, lasersko kazanje naprava, priklopni mehanizem itd.
Poleg tega bo Kitajska tudi v procesu teh nalog, da vzorči vrnitev, pa tudi ustvari čudež v tehnologiji - Chang'e VI mora biti natančen, da dobro opravi delo, "da gre, pod, na, nazaj, v" pet dejanj, pri vsakem dejanju se ne more pojaviti nobena napaka.
Letos bo Kitajska nadaljevala s četrto fazo projekta raziskovanja Lune, ki naj bi vključeval Chang'e-6, Chang'e-7 (iskanje dokazov o obstoju vode na Luna) in Chang'e-8 (osnovni tip za vzpostavitev mednarodne lunarne raziskovalne postaje). Preden bo znanstvenoraziskovalna postaja v celoti dokončana, je treba premagati še veliko tehničnih težav.